Innovation

Neues flexibles Material könnte Stoffe in intelligenten Kleidungsstücken erwärmen und kühlen

Neues flexibles Material könnte Stoffe in intelligenten Kleidungsstücken erwärmen und kühlen


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ein physikalischer Film aus winzigen Kohlenstoffnanoröhren (CNT) könnte laut einer kürzlich in veröffentlichten Studie ein Schlüsselmaterial für die Herstellung von Kleidung sein, die den menschlichen Träger nach Belieben erwärmt und kühltACS Applied Energy Materials.

VERBINDUNG: Intelligente Kleidung ist die Zukunft der tragbaren Industrie

Kohlenstoff-Nanoröhren-Film könnte intelligente Kleidung erwärmen und kühlen

Von einem Forscherteam der North Carolina State University zeigt das Ergebnis, wie ein CNT-Film eine Kombination aus elektrischen, thermischen und physikalischen Eigenschaften enthält, die einen außergewöhnlichen Kandidaten für die nächste Generation intelligenter Stoffe darstellen können.

Die Forscher optimierten auch die thermischen und elektrischen Eigenschaften dieses neuen Materials, wodurch es die gewünschten Eigenschaften beibehielt, selbst wenn es mehrere Wochen lang Luft ausgesetzt war. Darüber hinaus wurden diese Eigenschaften laut phys.org durch relativ einfache Verfahren erreicht, die keine übermäßig hohen Temperaturen erforderten.

"Viele Forscher versuchen, ein Material zu entwickeln, das ungiftig und kostengünstig ist, aber gleichzeitig effizient heizt und kühlt", sagte der mitkorrespondierende Autor der Studie Tushar Ghosh. "Kohlenstoffnanoröhren sind bei sachgemäßer Verwendung sicher und wir verwenden eine Form, die relativ gesehen kostengünstig ist. Daher handelt es sich möglicherweise um ein günstigeres thermoelektrisches Material, das neben der Haut verwendet werden kann."

"Wir wollen dieses Material in den Stoff selbst integrieren", sagte der erste Studienautor Kony Chatterjee, ein Doktorand am NC State. "Derzeit konzentriert sich die Forschung zu Kleidung, die die Temperatur regulieren kann, stark auf die Integration starrer Materialien in Stoffe, und kommerzielle tragbare thermoelektrische Geräte auf dem Markt sind ebenfalls nicht flexibel."

Kühle Kleidung: thermische, elektrische Leitfähigkeit

Um die Erfahrung des Trägers (und nicht die Körpertemperatur selbst) zu beruhigen, besitzen CNTs, so Chatterjee, Eigenschaften, die dazu beitragen könnten, dass Wärme den Körper mit einer externen Stromquelle verlässt.

"Stellen Sie sich das wie einen Film vor, der auf der einen Seite kühlend und auf der anderen heizend ist", fügte Ghosh hinzu.

Die Forscher maßen die Fähigkeit des Materials, Elektrizität zu leiten, und auch seine Fähigkeit, Wärmeenergie zu leiten - oder die Fähigkeit, Wärme durch das Material fließen zu lassen.

Ein großer Teil der Studie zeigte, dass das Material eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist - was bedeutet, dass Wärme nicht leicht zum Träger zurückfließt, nachdem der Körper verlassen wurde, um ihn abzukühlen. Dies bedeutet auch, dass das Material - wenn es bei warmem Wetter verwendet wird - tatsächlich zulässt, dass sich Wärme in einem Strom zum Körper bewegt, anstatt sie zurück in die umgebende Atmosphäre zu leiten.

Intelligente Kleidung mit thermischer Genauigkeit

Das Forschungsteam konnte in Zusammenarbeit mit Jun Liu, einem Assistenzprofessor für Maschinenbau und Luft- und Raumfahrttechnik am NC State, auch die Wärmeleitfähigkeit des Materials mit großer Genauigkeit messen. Zusammen verwendeten sie ein einzigartiges experimentelles Design, um die Wärmeleitfähigkeit des Materials in der Richtung, in der sich elektrischer Strom durch das Material bewegt, genauer zu messen.

"Sie müssen jede Eigenschaft in die gleiche Richtung messen, um eine vernünftige Schätzung der Fähigkeiten des Materials zu erhalten", sagte Liu, ebenfalls ein mitkorrespondierender Autor der Studie. "Dies war keine leichte Aufgabe, es war eine große Herausforderung, aber wir haben eine Methode entwickelt, um dies zu messen, insbesondere für dünne flexible Filme."

Mit den Fortschritten in den Materialwissenschaften und der Luft- und Raumfahrttechnik sind die intelligenten Kleidungsstücke der Zukunft heute näher als je zuvor. In einer Zeit minimaler gesellschaftlicher Anlässe kann man sich nur vorstellen, wie intelligente Kleidung die Modewelt neu gestalten wird.


Schau das Video: Stoffkunde - Stoffe für Anfänger (November 2022).